As curvas carga versus deformação obtidas a partir do ensaio de tração não confinada, realizados para a determinação dos danos mecânico e químico-mecânico no geotêxtil empregado na construção do Muro 2, são apresentadas pelas Figuras 4.20, 4.21, 4.22 e 4.23. A Tabela 4.6 apresenta um resumo dos resultados obtidos para o geotêxtil ensaiado.
Figura 4.20. Curvas carga versus deformação das amostras de geotêxtil virgens.
Figura 4.21. Curvas carga versus deformação das amostras de geotêxtil submetidas a danos mecânicos com rolo.
Figura 4.22. Curvas carga versus deformação das amostras de geotêxtil submetidas a danos mecânicos com compactador tipo sapo.
Figura 4.23. Curvas carga versus deformação das amostras de geotêxtil exumadas – submetidas a danos mecânicos com rolo e enterradas por 15 meses.
Tabela 4.6. Resumo dos ensaios de tração não confinada (geotêxtil)
Amostra Força Média (kN/m) Coef. Variação (%) Deformação Média (%) Coef. Variação (%) Virgem 24,01 2,27 80,47 4,98 Rolo 23,33 3,62 65,75 3,69 “Sapo” 23,99 7,48 67,70 12,55 Exumada 14,66 9,33 72,66 3,68
Apesar das amostras danificadas mecanicamente terem apresentado valores médios de resistência inferiores ao da amostra virgem, tais valores encontram-se dentro do intervalo de confiança da média da resistência da amostra virgem (23,10 kN/m < F0 < 24,92 kN/m, para um nível de confiança de 98%). Por outro lado, as amostras exumadas – submetidas a danos mecânicos durante a construção do muro e enterrada no RCD-R por 15 (quinze) meses – apresentaram uma significante redução de resistência com relação às amostras virgens.
De posse dos valores médios de resistência à tração constantes na Tabela 4.5 (apresentada acima) e do intervalo de confiança da média da resistência da amostra virgem, foram calculados os fatores de redução apresentados na Tabela 4.7.
Tabela 4.7. Fatores de redução de resistência do geotêxtil submetido a danos causados pelo RCD-R.
Amostra Fator de redução
Rolo 1,00
„Sapo‟ 1,00
Exumada 1,64
Observa-se que, considerados os critérios apresentados no ítem 3.2, o geotêxtil não sofreu danos mecânicos para ambos os métodos de compactação, nas condições de ensaio realizadas. Contudo, as amostras exumadas – submetidas à compactação com rolo e ao contato com o RCD-R – apresentaram uma significante queda de resistência, sendo observado um valor de fator redução global (incluindo danos mecânicos e químicos) superior ao produto dos fatores individuais (fdm x famb = 1,30 x 1,10 = 1,43) apresentados no item 2.3.6.
Considerando que o polipropileno – polímero empregado na fabricação do geotêxtil – apresenta-se resistente para os níveis de pH do RCD-R (pH médio de 8,84), acredita-se que variações de temperatura possam também ter influenciado na intensificação dos danos, uma vez que as amostras exumadas estavam enterradas a uma profundidade de apenas 0,40 m.
Tendo em vista que a determinação de fatores de redução para fins práticos exigiria a execução de ensaios com um número maior e diversos cenários de danificação, os fatores apresentados na Tabela 4.7 devem ser utilizados apenas como norteadores para novas investigações.
As Figuras 4.24, 4.25, 4.26 e 4.27 apresentam as curvas carga versus deformação obtidas a partir do ensaio de tração não confinada, realizados para a determinação dos danos mecânico e químico-mecânico na geogrelha empregada na construção do Muro 1.
A partir dos valores médios de resistência apresentados pela geogrelha em cada cenário, sendo considerados os critérios apresentados no item 3.2, verifica-se que as amostras submetidas à compactação com rolo apresentaram uma redução de resistência de aproximadamente 11% em relação às amostras virgens. Essa redução revelou-se maior (aproximadamente 22%) nas amostras compactadas com compactador tipo sapo. As amostras exumadas (danificadas com rolo e enterradas no RCD-R por 15 meses) apresentaram uma redução de resistência de 7% em comparação com as amostras apenas danificadas pelo rolo (Tabela 4.8).
Figura 4.24. Curvas carga versus deformação das amostras de geogrelha virgens.
Figura 4.25. Curvas carga versus deformação das amostras de geogrelha submetidas a danos mecânicos com rolo.
Figura 4.26. Curvas carga versus deformação das amostras de geogrelha submetidas a danos mecânicos com compactador tipo sapo.
Figura 4.27. Curvas carga versus deformação das amostras de geogrelha exumadas – submetidas a danos mecânicos com rolo e enterradas por 15 meses.
Tabela 4.8. Resumo dos ensaios de tração não confinada (geogrelha)
Amostra Força Média (kN/m) Coef. Variação (%) Deformação Média (%) Coef. Variação (%) Virgem 22,70 5,82 8,06 11,82 Rolo 20,26 5,64 7,78 7,71 “Sapo” 17,77 8,87 6,45 31,27 Exumada 18,84 10,62 6,35 31,14
Essa redução “adicional” de resistência pode ser explicada pelo fato das amostras exumadas terem permanecido enterradas em um meio alcalino – pH médio de 8,84. Apesar das recomendações indicarem o pH de 10 como sendo o máximo recomendado para o uso de geossintéticos de poliéster, o dado mecânico contribui com uma maior exposição das fibras de poliéster, possibilitando, assim, a ocorrência de uma sinergia capaz de potencializar os danos sofridos pelo elemento de reforço. Além deste fato, as variações de temperatura – dado que as amostras ficaram enterradas a uma profundidade de apenas 0,40 m – pode ter contribuído para a intensificação dos danos.
De posse dos valores contidos na Tabela 4.8 (apresentada acima) e do intervalo de confiança da média da resistência da amostra virgem (20,92 kN/m < F0 < 24,47 kN/m, para um nível de confiança de 98%), foram calculados os fatores de redução para a geogrelha ensaiada, os quais são apresentados na Tabela 4.9. Embora os fatores de danos mecânicos e global (incluindo os danos mecânicos e químicos) tenham apresentados valores abaixo dos
mostrados no ítem 2.3.6, vale atentar para o fato de que não houve trâsito de veículos pesados sobre o maciço durante o experimento, o que poderia ocorrer em uma obra real.
Tabela 4.9. Fatores de redução de resistência da geogrelha submetida a danos causados por RCD-R.
Amostra Fator de redução
Rolo 1,12
„Sapo‟ 1,28
Exumada 1,20
Todas as observações feitas anteriormente sobre a obtenção dos fatores de redução de resistência do geotextil devem ser aplicadas para os fatores de redução de resistência da geogrelha, devendo os fatores apresentados na Tabela 4.9 ser utilizados apenas como norteadores para novas investigações.
4.4 DENSIDADE E UMIDADE DO MATERIAL DE ATERRO DURANTE A CONSTRUÇÃO DOS MUROS
4.4.1 MUROS 1 E 2
Leituras realizadas com um densímetro elétrico durante a construção dos muros revelaram um peso específico médio de 17,8 kN/m3 (correspondendo a um grau de compactação de 86%), com um coeficiente de variação de 2,4%; e uma umidade média de 6,51%, com um coeficiente de variação de 3,5%. O valor da densidade fornecido pelo densímetro elétrico mostrou-se bastante coerente, uma vez que o peso específico médio obtido por meio da relação entre a massa de RCD-R e o volume da caixa de calibração (Figura 3.47, mostrada anteriormente) foi igual a 17,64 kN/m3. As Figuras 4.28 e 4.29 apresentam os resultados obtidos de peso específico e umidade ao longo da altura dos muros, respectivamente.
Chama-se a atenção para o fato do uso do densímetro elétrico ter possibilitado o registro da variabilidade do peso específico do RCD-R, a qual, embora já fosse esperada em função dos vários materiais constituintes do RCD-R, deve ser considerada em futuros cálculos e/ou simulações numéricas.
Figura 4.28. Peso específico úmido do RCD-R durante a construção dos Muros 1 e 2.
Figura 4.29. Umidade de RCD-R durante a construção dos Muros 1 e 2.
4.4.2 MURO 3
Leituras realizadas com um densímetro nuclear durante a construção do Muro 3 revelou um peso específico médio de 18,56 kN/m3, com um coeficiente de variação de 3,7% entre as médias de cada camada, e uma umidade média de 10,10%, com um coeficiente de variação de 6,0%. As Figuras 4.30 e 4.31 apresentam os resultados obtidos de peso específico e umidade ao longo da altura do muro, respectivamente.
Figura 4.30. Peso específico do silte arenoso durante a construção do Muro 3.
CAPÍTULO 5
5 RESULTADOS E ANÁLISES DOS MUROS 1 E 2
Devido ao fato dos itens de instrumentação terem sido instalados em diferentes datas, todas as análises dos Muros 1 e 2 foram realizadas tomando como data inicial aquela referente ao término da construção.